チタン合金棒の可逆冷間圧延と酸化皮膜除去技術

可逆圧延とは、チタン棒を圧延機上で圧縮と変形を繰り返し、最終的に製品の厚みを得る圧延工程を指します。 リバーシブル圧延機の設備は比較的シンプルで、チタンコイルの搬送・巻き戻し設備、圧延機、前後コイラー、搬出設備で構成されています。 一部の圧延機では、技術的要件に応じて圧延の前後にコイラーを追加します。

冷間圧延された原材料は熱間圧延ユニットによって供給されるため、単一の熱間圧延チタンコイルの重量は軽くなります。 チタンコイルのヘッドとテールを切断し、アンコイラー装置上で一緒に溶接することで、冷間圧延プロセスの生産能力を向上させることができます。

熱間圧延されたチタン棒は、冷間圧延機の前に酸洗する必要があります。 その目的は、チタン棒表面の酸化鉄スケールを除去し、冷間圧延チタン棒の表面を平滑にし、圧延生産を円滑に進めることである。

酸洗された熱間圧延されたチタンコイルは、中央倉庫からチェーンコンベアのサドルまで吊り上げられ、コンベアチェーンはチタンコイルを巻き解き位置まで順次搬送して巻き解きます。 延長されたベルトヘッドはフックヘッドから 3 ローラー矯正機に導入され、可動ガイド板を通ってロールギャップに送り込まれます。 ストリップヘッドは、上昇または閉じられたローラーギャップを通って出口側コイラーに到達し、リールのジョーに挿入されて締め付けられます。 チタンロッドの太さに応じて、数回回転させた後、圧力と張力を調整し、圧力ガイドプレートを押し下げて回転させます。 圧延液を塗布し、圧延機を始動し、圧延条件に応じて通常速度まで上げ、1パス目の圧延を行います。

チタンコイルが圧延されようとしているとき、テープテールが入口側のコイラードラムで止まるように、圧延機は速度を落とし、適切なタイミングで停止する必要があります。 コイリングプライヤーがストリップの尾部を噛み切った後、チタン圧延機は規定に従ってプレスの 2 パス目を割り当てます。 オペレータが張力を選択し、圧延液を供給すると、ミルは逆圧延を行います。

チタンのグレードと規格に応じて、各パスで 3 ～ 7 パスの往復圧延が実行されます。 往復圧延が奇数パスに達し、製品の厚さに達すると、ロールギャップが上昇または閉じられ、ストリップテールの品質に応じてテールがスプリングされます。 コイラーのリールでは、テープテールが外側のチタンコイルに溶接またはテープで固定されています。 チタンコイルはアンロードトロリーによってロールから搬送され、チタンコイル回収タンクにダンプされ、コイルにマークが付けられます。 規格に応じて、後続の工程にアップグレードして生産を継続することができます。

工業生産では、チタン合金棒の酸化の程度は大きく異なる場合があります。 前工程で高温条件下での激しい酸化や酸化スケールの形成が激しい場合には、サンドブラスト処理を行う必要があります。 サンドブラスト後のワークは後工程（アルカリ洗浄、酸洗）が必要です。 酸化皮膜が薄く、サンドブラストを必要としない場合には、直接酸洗することも可能です。

二酸化チタンは、酸性よりもアルカリ性がわずかに高い両性化合物です。 二酸化チタンは熱的に非常に安定しており、非常に高温でのみ分解します。 また、化学的にも安定しており、低温では多くの無機および有機媒体中で良好な安定性を示します。 水および他の多くの溶媒に不溶、フッ化水素酸を除くさまざまな希酸に不溶。 二酸化ダイヤモンドは濃硫酸にも不溶です。 ただし、二酸化チタンは高温の濃硫酸、硝酸、水酸化ナトリウム溶液に溶けるため、チタンネジやチタン合金棒のアルカリ洗浄や酸洗に使用できます。

他のレアメタルを含むチタン合金棒のアルカリ洗浄は、溶融アルカリ溶液中で行われます。 ワーク表面のチタン合金棒表面の酸化スケールを除去することが目的です。 アルカリ溶液と酸化スケールの作用により酸化スケールを除去します。 しかし、ワーク表面の酸化スケールを副作用を避けて除去するには、NaoH融液中の酸化剤（NaNO3またはKNO3）を測定する必要があります。

アルカリ洗浄プロセスに影響を与える主なパラメータは、アルカリ溶液の組成、アルカリ洗浄の温度および時間です。

アルカリ成分の選択は、アルカリ洗浄中のチタンの水素吸収プロセスをどのように抑制するかを主に考慮します。 チタンネジやチタン合金ロッドはアルカリ洗浄時に水素を放出するため、水素を吸収する可能性があります。 水素吸蔵は水素脆化を引き起こす可能性があり、アルカリ溶液の組成は水素吸蔵量に大きな影響を与えます。 水酸化ナトリウム以外の特定の成分の添加は、チタン合金ロッドのアルカリ洗浄中の水素吸収と金属損失に重大な影響を与えます。